高性能仿真计算集群（结构、流体、多物理场耦合）配置推荐2024v1
更新日期：2024年1月5日
更新原因：升级换代，调整如下：
（1）计算节点采用xeon第4代可扩展处理器，
（2）并行存储采用全闪存阵列，
整个集群从计算节点架构，网络低延迟，存储高性能并发IO，作业调度高频调用，无死角、无瓶颈
集群面临问题
经常听到客户反馈，某某分布式多机集群、某某云计算平台，在集群上做计算还不如普通电脑快，高性能计算集群做工程仿真计算效率很低，花了一大笔经费，经过一年多的方案论证、审批通过、采购、交货、使用，但集群性能表现很差
看似高性能集群的计算服务器、存储服务器、管理服务器、infiniband交换机等硬件设备放到机柜上，通过网络交换机全部连接好，系统、软件、开发工具也都安装调试正常了，HPC集群就OK了，真这么简单吗？ 实际情况：
可能1 计算服务器硬件配置选型不合理，
可能2 并行存储服务器硬件配置有问题
可能3 作业调度方法存在问题
可能4 计算方式选择有问题，通过GPU计算更快，但确用CPU计算方式
可能5 网络io有问题，永远是满负荷
。。。
出现这些问题的原因，集群的配置方案往往是使用者想要一个“最先进、成熟的”集群计算架构，自己认为的一个方案，或者过度相信“丰富有经验的系统集成商”（大品牌，不用质疑），根据客户的预算，给出的高性能计算集群方案
使用者大部分是对软件熟悉，对工作计算任务熟悉，但因工作知识的局限性，可能对硬件配置，最新计算架构不是很精通，
集成商，大部分都是卖设备的，关心的是设备能否卖出去，对客户应用了解很少或不是很深入，因此这样两类人，在一起交流讨论仿真计算集群硬件配置方案，未来必然存在隐患。
那么一个合理、完美、高效的高性能计算集群方案的关键点都有什么？
首先 要根据客户的应用要求，跑什么软件，对这些软件特点进行分析
其次，根据掌握了应用情况，结合最新的硬件规格，分别给出计算服务器、GPU服务器、并行存储服务器、管理服务器、网络低延迟的交换机的对应方案，另外还要配备好一个高效的作业调度系统，这样这个集群方案更贴近仿真软件的计算要求，
关键点1 计算服务器用什么规格CPU、GPU、内存、硬盘，性能最大化？
关键点2 存储服务器，作为数据交换最密集的地方，最大的瓶颈，是什么?
不能忽略的情况：
如果不知道仿真数值模拟软件的不同求解器的特点，很可能计算服务器配置正常，软件运行正常，速度很慢，怎么回事？
如果不熟悉计算硬件架构，计算服务器的CPU频率高低无所谓，内存带宽无所谓，硬盘io无所谓，便宜就行，可能结果性能表现很差
如果不清楚很多软件已经支持GPU加速，求解过程得到10几倍的提升（用CPU就可以，或用最贵的GPU，也不快，什么情况？）
如果不清楚作业调度正确方式，按核调用，计算规模越大，分配更多核，速度就快？
因此，集群配置缺陷，将来必然面临并行计算效率低，性能表现差的问题，再加上作业调度软件问题或使用问题，集群运算效率自然好不到哪里。
（二）CX660高性能仿真计算集群
西安坤隆计算机公司，经过多年实际集群系统的应用软件运行和监测分析，我们可以给出从集群硬件配置和集群架构、作业调度全方位的满足不同仿真计算特点，通过采用最新CPU和GPU，以及合理硬件配置和高效作业调用，保证了集群的计算效率发挥到最大。
UltraLAB高性能仿真计算集群充分考虑应用软件的算法特点，保证整个集群每个环节，计算服务器或GPU超算服务器，并行存储服务器等集群配置架构，无死角、无卡顿、均衡，都能最大限度发挥各自的性能，
应用软件并行计算特点
应用种类
主要软件类
计算特点
计算设备
1
结构静力/动态仿真
Ansys
Abaqus
Ly-Dyna
有限元法，纯CPU计算
两个环节：
1 网格自动剖分—单核计算，高频才能加速
2 求解器求解—有限多核计算，调用合理的计算资源，加速
上述过程，反复迭代，直到收敛为止，
高频服务器
计算服务器
2
流体仿真
Fluent
有限体积法，CPU和GPU结合
计算服务器
GPU计算服务器
3
多物理场耦合
Comsol Multiphysics..
有限元法，纯CPU计算
高频+有限多核+大内存带宽
高频服务器
计算服务器
4
电磁仿真
HFSS、CST 、Feko..
频域类，有限元法，纯CPU计算
时域类，时域有限差分，GPU加速
高频服务器
计算服务器
GPU计算服务器
5
科学计算类
MatLAB
解释型高级语言工具，主模块单核计算为主，需要多核并行，要借助【并行计算工具箱】
计算服务器
6
CX660仿真集群系统介绍
CX660是采用intel xeon第四代可扩展处理器组成的集群，代表着目前最新的计算架构，求解更快、更高效。CX650集群系统是由【高频服务器】、【计算服务器】、【GPU超算服务器】、【管理与存储服务器】、【高性能低延迟交换机】、作业调度系统组成。
No
关键设备
配置规格
主要任务或功能
1
高频服务器
Xeon高频处理器/大容量内存/大容量高速固态盘/100G 高性能网卡
针对有限元仿真计算网格剖分单核cpu计算特点，面对多个计算服务器计算过程的并发网格剖分，通过配置超高频CPU，大大缩短同时多个网格剖分计算时间，从而加速整个求解计算
2
计算服务器
2颗xeon+16根内存+25G/56G 高性能网卡
针对基于CPU计算的仿真模拟计算的重要计算过程---求解器求解，配备最新2颗intel Xeon4代处理器，48核@高频+16通道内存带宽+低延迟网卡，打造理想高速计算架构，每个计算节点高频+多核并行计算+内存IO带宽最大化，在核数与频率、低延迟响应达到完美均衡。
3
GPU超算服务器
配备最新2颗intel Xeon4代处理器（32核@高频+16通道内存带宽）25G/56G 高性能网卡，
针对基于CPU和GPU异构超算，支持CPU仿真模拟计算，也支持GPU加速计算，
最新GPU（RTX A6000 48GB）单精度浮点算力40Tflops，可用于支持GPU求解计算，性能提升显著，例如Fluent求解，一块A6000卡算力（FP32 40Tflops）相当于44颗Xeon 银牌4316（累计880核）性能，
4
管理与存储服务器
双xeon（核数充足）/高速缓存盘（全闪存阵列）/并行存储/100G高性能网卡
承担高速并行计算的海量数据密集读写，提供最强大的并行读写存储架构
承担集群管理
5
PSS作业调度软件
基于linux环节
支持全面任务调度，支持多种计算架构，支持混合计算架构
一款成熟、高可靠、易管理的作业调度软件，保证多任务计算作业调度、监控
（三）CX660高性能仿真计算集群配置推荐
方案1 5个计算节点集群配置方案推荐
总核数：240核@2.8GHz ,
CPU算力 10TFlops
总内存容量 2.56TB
NO
货物名称
型号
数量
单价
小计
1
计算服务器
2颗Xeon金牌5418Y(48核2.8Ghz) /512GB DDR5 /1.92TB SSD/2U机架式/56G IB网口
5
62000
310000
2
管理与存储服务器
2*Xeon 银4316(40核@2.3GHz）/256GB DDR4/集成显卡/960GB SSD /23TB缓存盘(全闪存盘阵，读带宽20GB/s、写带宽11GB/s)/126TB并行存储/4U机架式/100G IB网口/27"4K图显
1
129900
129900
3
计算交换机
Infiniband 12口 56G/100G
1
38000
38000
4
管理交换机
16口千兆以太
1
1600
1600
5
服务器机柜
42U，含PDU机柜插座、托盘
1
6500
6500
6
KVM切换器
16口 VGA
1
1500
1500
7
管理软件
UltraLAB作业调度软件(5节点)
1
50000
50000
累计（人民币）：
￥538,500元
总核数：480核@2.8GHz ,
CPU算力 21.5TFlops
总内存容量 5.12TB
NO
货物名称
型号
数量
单价
小计
1
高频服务器
Xeon W7-2475X超频处理器（20核4.8GHz）/512GB
DDR5 /7.68TB PCIeSSD/2U机架式/100G IB网口
1
77000
77000
2
计算服务器
2颗Xeon金牌5418Y(48核2.8Ghz) /512GB DDR5 /1.92TB SSD/2U机架式/56G IB网口
10
62000
620000
3
管理与存储服务器
2*Xeon 银4316(40核@2.3GHz）/256GB DDR4/集成显卡/960GB SSD /23TB缓存盘(全闪存盘阵，读带宽20GB/s、写带宽11GB/s)/126TB并行存储/4U机架式/100G IB网口/27"4K图显
1
129900
129900
4
计算交换机
Infiniband 36口 56G/100G
1
85000
85000
5
管理交换机
24口千兆以太
1
2100
2100
6
服务器机柜
42U，含PDU机柜插座、托盘
1
6500
6500
7
KVM切换器
16口 VGA
1
1500
1500
管理软件
UltraLAB作业调度软件(11节点)
1
110000
110000
累计（人民币）：
￥1,032,500元
方案3 15个计算节点集群配置方案推荐
总核数：720核@2.8GHz ,
CPU算力 32.2TFlops
总内存容量 8.19TB
|
NO |
货物名称 |
型号 |
数量 |
单价 |
小计 |
|
1 |
高频服务器 |
Xeon W7-2475X超频处理器（20核4.8GHz）/512GB DDR5 /7.68TB PCIeSSD/2U机架式/100G IB网口 |
1 |
77000 |
77000 |
|
2 |
计算服务器 |
2颗Xeon金牌5418Y(48核2.8Ghz) /512GB DDR5 /1.92TB SSD/2U机架式/56G IB网口 |
15 |
62000 |
930000 |
|
3 |
管理与存储服务器 |
2*Xeon 银4316(40核@2.3GHz）/256GB DDR4/集成显卡/960GB SSD /23TB缓存盘(全闪存盘阵，读带宽20GB/s、写带宽11GB/s)/126TB并行存储/4U机架式/100G IB网口/27"4K图显 |
1 |
129900 |
129900 |
|
4 |
计算交换机 |
Infiniband 36口 56G/100G |
1 |
85000 |
85000 |
|
5 |
管理交换机 |
24口千兆以太 |
1 |
2100 |
2100 |
|
6 |
服务器机柜 |
42U，含PDU机柜插座、托盘 |
2 |
6500 |
13000 |
|
7 |
KVM切换器 |
16口 VGA |
2 |
1500 |
3000 |
|
|
管理软件 |
UltraLAB作业调度软件(16节点) |
1 |
160000 |
160000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
累计（人民币）： |
|
|
￥1,400,500元 |
||
上述所有配置，代表最新硬件架构，同时保证是最完美，最快，如有不符，可直接退货
欲咨询机器处理速度如何、技术咨询、索取详细技术方案，提供远程测试，请联系
UltraLAB图形工作站供货商：
西安坤隆计算机科技有限公司
国内知名高端定制图形工作站厂家
业务电话：400-705-6800
咨询微信号：
